FR2519934A1

FR2519934A1 - INDEFITABLE MULTIPLAN AIRPLANE

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Publication number: FR2519934A1
Application number: FR8200905A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-01-21
Filing date: 1982-01-21
Publication date: 1983-07-22
Also published as: EP0087330A1; WO1983002601A1

Abstract

AVION MULTIPLAN INDEFORMABLE. L'AVION COMPORTE, PARALLELEMENT DE CHAQUE COTE DU FUSELAGE 1, UNE POUTRE LATERALE 4 SUR LAQUELLE LES EXTREMITES DES AILES AVANT 2, CENTRALES 6 ET DES EMPENNAGES DE PROFONDEUR 3 VIENNENT S'ENCASTRER. LES ENCASTREMENTS DES AILES ET DES EMPENNAGES DE PROFONDEUR SUR LE FUSELAGE SONT DECALES EN HAUTEUR. LES AILES ET LES EMPENNAGES DE PROFONDEUR FORMENT DES DIEDRES INDEFORMABLES DONT L'ARETE EST CONSTITUEE PAR LA POUTRE CENTRALE.UNDEFORMABLE MULTIPLAN AIRPLANE. THE AIRPLANE CONTAINS, PARALLELING TO EACH SIDE OF FUSELAGE 1, A SIDE BEAM 4 ON WHICH THE ENDS OF THE FRONT WINGS 2, CENTRAL 6 AND THE DEPTH 3 EMPENNAGES FIT. THE WINGS AND DEPTH EMPENNAGES INSERTS ON THE FUSELAGE ARE OFFSET IN HEIGHT. THE WINGS AND DEPTH EMPENNAGES FORM INDEFORMABLE DIHEDRAS WHOSE AREA IS CONSTITUTED BY THE CENTRAL BEAM.

Description

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La présente invention concerne des aérodynes, avions et The present invention relates to aerodynes, planes and

planeurs, à ailes multiples et indéformables. gliders, with multiple wings and undeformable.

Sur les aérodynes traditionnels, la voilure est montée en porte-à-faux de part et d'autre du fuselage ce qui entraine une répartition très inégale des efforts dans toute la structure Les moments de flexion dans les ailes comme dans le fuselage partent de zéro depuis les extrémités pour atteindre leur maximum aux On traditional aerodynes, the wing is mounted cantilevered on both sides of the fuselage which leads to a very uneven distribution of forces throughout the structure The bending moments in the wings as in the fuselage start from scratch from the ends to reach their maximum at

e ncatrements.e ndings.

Les ailes sont particulièrement flexibles Leurs mouvements The wings are particularly flexible Their movements

peuvent atteindre de grandes amplitudes en cours de vol et cons- can reach large amplitudes during flight and

tituent une des causes de la fatigue des avions. are one of the causes of aircraft fatigue.

Le renforcement par haubannage de la voilure des avions an- The reinforcement by means of guying of the wing of aircraft

ciens offre une grande résistance à l'air et n'est plus utilisé que It offers high resistance to air and is only used

sur certains appareils légers et rustiques. on some light and rustic devices.

Sur lès avions modernes, le renforcement des longerons d'ai- On modern aircraft, the reinforcement of

les et des nervures ainsi que des attaches aux encastrements est une solution passive qui surcharge la structure d'un poids mort nuisible: Avec les hautes performances qui exigent un minimum d e poids allié à un maximum de finesse, cette solution est aussi and the ribs and fasteners to the recesses is a passive solution that overloads the structure of a dead weight harmful: With high performance that require a minimum of weight combined with maximum finesse, this solution is also

très coûteuse par l'emploi des alliages légers chers et des techni- very expensive by the use of expensive light alloys and

ques d'usinage très élaborées.very sophisticated machining

L'objectif de la présente invention est d'obtenir un gain de poids mais aussi de performances par la réalisation d'un avion r adicalement nouveau Cet appareil dispose en effet: D'une structure dans laquelle les ailes, les empennages de profondeur et le fuselage sont maintenus dans une triangulation indéformable. De deux poutres latérales qui non seulement contribuent The object of the present invention is to obtain a gain in weight but also performance by the realization of a ad hoc new aircraft This apparatus has in fact: A structure in which the wings, the empennages of depth and the fuselage are kept in an indeformable triangulation. Two lateral beams that not only contribute

à la résistance de la structure mais aussi à l'aérodynamique. the strength of the structure but also the aerodynamics.

Un avion conforme à l'invention est ainsi réalisé de la maniè- An airplane according to the invention is thus produced in the manner

re suivante:following re:

1 L'avion comporte, parallèlement de chaque côté du fu- 1 The airplane has, parallel to each side of the fu

selage, une poutre latérale sur laquelle les extrémités des ailes et des empennages de profondeur (que nous désignerons ci-après selage, a lateral beam on which the ends of the wings and deep empennage (which we will refer below)

par "ailes arrière" pour des raisons d'homogénéité) viennent s'en- "rear wings" for reasons of homogeneity) come into

castrer. 2 Les encastrements des ailes sur le fuselage sont très décalés en hauteur Les encastrements des ailes arrière se trouvent sur la partie supérieure du fuselage ou même sur la dérive centrale alors que les ailes qui les précèdent sont encastrées sur la partie castrate. 2 The wings of the wings on the fuselage are very offset in height The recesses of the rear wings are on the upper part of the fuselage or even on the central drift while the wings that precede them are embedded on the part

inférieure du fuselage Ces ailes forment, de chaque côté du fusela- The wings form, on each side of the fuselage,

ge un dièdre dont l'arête est constituée par la poutre latérale Leurs mouvements sont bloqués par la poutre dont l'inertie dans le sens de a dihedron whose edge is formed by the lateral beam Their movements are blocked by the beam whose inertia in the direction of

la hauteur est beaucoup plus grande que celle des ailes. the height is much greater than that of the wings.

Les ailes ne se comportent plus comme des poutres en por- The wings no longer behave like beams in

te-à-faux mais des poutres triangulées avec des efforts répartis plus overhang but triangulated beams with distributed efforts more

uniformément et des moments maximaux aux encastrements consi- uniformly and maximum moments at embedding

dérablement réduits.badly reduced.

Dans le sens longitudinal, les encastrements ne doirpas se toucher ni se chevaucher: la distance du bord de fuite d'une aile au bord d'attaque de la suivante est supérieure au dizième de la moyenne In the longitudinal direction, the recesses can not touch or overlap: the distance from the trailing edge of one wing to the leading edge of the next is greater than one-tenth of the average

des cordes mesurées aux encastrements. ropes measured at the recesses.

3 Le nombre des ailes n'est pas limité à quatre L'avion peut avoir, selon ses dimensions et ses performances, six, huit, dix, etc ailes qui seront disposées en quinconce, en haut et en bas du fuselage Les poutres latérales sont ainsi bien maintenues dans une triangulation pratiquement indéformable, les efforts aux encastrements sont réduits au maximum et permettent la réalisation 3 The number of wings is not limited to four The airplane can have, depending on its size and performance, six, eight, ten, etc. wings that will be arranged in staggered rows, at the top and bottom of the fuselage The side beams are thus well maintained in a triangulation that is practically indeformable, the forces at the recesses are reduced to the maximum and allow the realization

d'avions de très grandes dimensions. aircraft of very large dimensions.

Une réalisation particulièrement économique est obtenue par la standardisation des ailes qui peuvent être identiques, tant du point A particularly economical embodiment is obtained by the standardization of the wings which can be identical, both from the

de vue des dimensions que des gouvernes. view of the dimensions as of the control surfaces.

De même les extensions d'un modèle d'avion peuvent se faire d'une manière très économique par l'adjonction d'une section type Similarly, the extensions of an airplane model can be done in a very economical way by the addition of a standard section.

comportant une section du fuselage avec ses deux ailes correspon- having a section of the fuselage with its two wings correspon-

dantes.pendent.

Au delà de six ailes, la disposition en quinconce qui est tou- Beyond six wings, the staggered arrangement which is always

jours la plus favorable structurellement, n'est plus obligatoire: les the most structurally favorable days, is no longer obligatory:

ailes peuvent être disposées, en fonction des conditions particuliè- wings may be arranged, depending on the particular conditions

res de chaque type d'avion, sur toute la hauteur du fuselage. each type of aircraft, all the way up the fuselage.

4 La sustentation, la direction et la stabilité de l'avion sont assurées par l'ensemble de toutes les gouvernes de toutes les ailes afin de conserver dans tous les cas de vol la meilleure finesse Alors que dans les avions traditionnels-la stabilité lon- gitudinale est essentiellement assurée par les empennages de profondeur qui doivent exercer une force vers le bas et pénalisent les appareils d'une charge supplémentaire, les ailes multiples 4 The lift, steering and stability of the aircraft are provided by all the control surfaces of all wings in order to preserve in all cases the finest flight While in traditional aircraft-the long-term stability is essentially ensured by the deep empennages which must exert a force downwards and penalize the apparatus of an additional charge, the multiple wings

assurent cette stabilité tout en conservant constamment une por- ensure this stability while constantly maintaining a

tance positive.positive rate.

Les poutres latérales sont essentiellement cylindriques. The lateral beams are essentially cylindrical.

Elles sont effilées vers l'avant et se terminent par des dérives ar- They are tapered forward and end in drifts

arrières D'une hauteur minimale égale à la moitié de la corde mo- of a minimum height equal to one-half of the

yenne des extrémités des ailes, leur hauteur maximales ne dépasse yenne wing tips, their maximum height does not exceed

pas une fois et demi cette corde.not once and a half this rope.

Elles peuvent disposer de dérives supérieures qui sont dans l'alignement des dérives arrières et de dérives inférieures qui sont inclinées vers l'extérieur Afin de réduire les interférences entre les ailés et la poutre latérale, l'angle que fait l'extrados de l'aile la plus haute avec le They may have upper fins which are in line with the trailing fins and lower drifts which are inclined outwards In order to reduce the interference between the adults and the lateral beam, the angle of the upper surface of the highest wing with the

plan tangent à la poutre latérale le long de leur Intersection est com- Tangent plane to the lateral beam along their Intersection is

pris entre 90 et 110 .taken between 90 and 110.

De même l'angle que fait l'intrados de l'aile la plus basse avec le plan tangent à la poutre latérale le long de leur intersection est Likewise the angle that the lower surface of the lower wing makes with the plane tangential to the lateral beam along their intersection is

compris entre 90 et 120 .between 90 and 120.

Paralèllement à sa fonction de liaison des éléments de la struc- Parallel to its function of linking the elements of the structure

ture, les poutres latérales canalisent l'écoulement de l'air sur chaque ture, the side beams channel the flow of air over each

face des ailes et réduisent la trainée induite due à la portance. face of the wings and reduce the induced drag due to the lift.

6 Les poutres latérales ont aussi une fonction utilitaire en servant de réservoir d'essence et de container d'accessoires divers, selon le type de l'avion, radar, électroniques, soute à bagages 6 Side beams also have a utility function by serving as a fuel tank and container of various accessories, depending on the type of aircraft, radar, electronic, baggage hold

Les dessins joints illustrent des exemples de réalisation con- The accompanying drawings illustrate exemplary embodiments of

formes à l'invention.forms to the invention.

Sur la planche 1, les figures 1, 2, 3 montrent respectivement On Plate 1, Figures 1, 2, and 3 respectively show

les vues frontale, de côté et en plan d'un avion à six ailes. the frontal, side and plan views of a six-wing aircraft.

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Sur la planche 2, les figures 4, 5, 6 montrent les trois vues d'un On Plate 2, Figures 4, 5, 6 show the three views of a

avion à quatre ailes.four-winged plane.

Sur la planche 3, les figures 7, 8, 9 montrent,les trois vues On Plate 3, Figures 7, 8, 9 show, the three views

d'un avion à dix ailes.of a plane with ten wings.

Sur la planche 4, la figure 10 montre une coupe d'une poutre latérale. L'avion à six ailes de la planche 1 est la réalisation la plus On the board 4, Figure 10 shows a section of a side beam. The six-wing plane of Plate 1 is the most

caractéristique de l'invention.characteristic of the invention.

De part et d'autre du fuselage ( 1) les ailes ( 2), ( 3) et ( 6) sont On both sides of the fuselage (1) the wings (2), (3) and (6) are

liées à leurs extrémités par les poutres latérales ( 4). linked at their ends by the lateral beams (4).

Alors que les encastrements des ailes sur la poutre latérale, ( 2 b), ( 3 b), ( 6 b), se trouvent à la même hauteur, les encastrements ( 2 a), ( 3 a), ( 6 a), se trouvent décalés sur la partie supérieure et la partie inférieure du fuselage: l'ensemble du fuselage, des ailes et While the flanges of the wings on the lateral beam, (2b), (3b), (6b), are at the same height, the recesses (2a), (3a), (6a), staggered on the top and bottom of the fuselage: the entire fuselage, wings and

des poutres latérales constitue une structure pratiquement indé- lateral beams constitute a practically inde-

formable. Les ailes sont espacées entre elles: la distance entre le bord formable. The wings are spaced apart: the distance between the edge

de fuite d'une aile, par exemple ( 2 f), au bord d'attaque de la suivan- wing, for example (2 f), to the leading edge of the following

te, ( 6 e), est supérieure à la corde moyenne des ailes. te, (6 e), is greater than the average string of the wings.

Toutes les ailes disposent de volets, ( 2 c), ( 3 c), ( 6 c), et d'ai- All wings have flaps, (2c), (3c), (6c), and

lerons, ( 2 d), ( 3 d), ( 6 d), qui sont commandés indépendamment ou en liaison avec une commande automatique, réglant chaque gouverne lerons, (2 d), (3 d), (6 d), which are controlled independently or in conjunction with an automatic control, adjusting each rudder

en fonction des conditions de vol et de charge de l'avion. depending on the flight and load conditions of the aircraft.

Les poutres latérales 4 sont prolongées à l'arrère par les Lateral beams 4 are extended to the rear by the

dérives ( 4 a) et les gouvernails de direction ( 4 b). drifts (4 a) and rudders (4 b).

Le moteur ( 8) est placé en queue de l'appareil. The motor (8) is placed at the tail of the device.

Les figures 4, 5 et 6 de la planche 2 montrent une réalisa- Figures 4, 5 and 6 of Plate 2 show an achievement

tion simplifiée de l'invention: l'avion à quatre ailes. simplified embodiment of the invention: the four-winged aircraft.

Les ailes avant ( 2) sont en flèche vers l'arrière alors que les ailes arrière ( 3) sont en flèche vers l'avant: la distance entre les bords de fuite ( 2 f) et les bords d'attaque ( 3 e) est égale à la moyenne The front fenders (2) are swept backwards while the rear fenders (3) are swept forward: the distance between the trailing edges (2 f) and the leading edges (3 e) is equal to the average

des cordes aux extrémités des ailes. ropes at the ends of the wings.

Les poutres latérales ( 4) sont prolongées par les dérives ar- The lateral beams (4) are extended by the drifts ar-

rière ( 4 a) L'avion dispose d'un empennage central ( 5 a) doté d'un (4 a) The airplane has a central empennage (5 a) with a

gouvernail de direction ( 5 b).rudder (5b).

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Les figures ( 7), ( 8), ( 9) de la planche 3 montrent les vues Figures (7), (8), (9) of Plate 3 show the views

d'un avion à dix ailes de très grande dimension, conforme à l'in- of a ten-wing aircraft of very large size, in accordance with the

vention. Alors que les ailes avant ( 2) sont en flèche vers l'arrière, les ailes centrales ( 6) et les ailes arrières ( 3) sont droites et identiques. Les attaches ( 6 a), ( 3 a) des ailes au fuselage et les attaches ( 6 b) et vention. While the front wings (2) are swept backwards, the central wings (6) and the rear wings (3) are straight and identical. Fasteners (6a), (3a) fuselage wings and fasteners (6b) and

( 3 b) des ailes aux poutres latérales rétablissent les différences éven- (3 (b) flanges on the side beams restore any differences

tuellee des angles et des longueurs afin que les ailes ( 6) et ( 3) soient tunes angles and lengths so that the wings (6) and (3) are

toutes constituées d'éléments identiques. all made up of identical elements.

La réalisation de versions de différentes longueurs est ainsi grandement facilitéepar l'adjonction d'un ou de plusieurs éléments The realization of versions of different lengths is thus greatly facilitated by the addition of one or more elements

de fuselage avec les ailes correspondantes. fuselage with the corresponding wings.

Sur la dernière planche 4, la figure ( 10) montre une coupe On the last board 4, the figure (10) shows a section

d'une poutre latérale devant la dernière aile centrale ( 6). a lateral beam in front of the last central wing (6).

Les attaches ( 6 a), ( 6 b) de l'aile ( 6) ainsi que les attaches ( 3 a) et ( 3 b) de l'aile arrière ( 3) rétablissent les différences de distance et d'angle entre la poutre latérale ( 4) aux parties supérieures et The fasteners (6a), (6b) of the wing (6) and the fasteners (3a) and (3b) of the rear wing (3) restore differences in distance and angle between the lateral beam (4) at the upper parts and

inférieures du fuselage ( 1): les ailes ( 6) et ( 3) sont identiques. lower fuselage (1): the wings (6) and (3) are identical.

Afin de réduire les interférences entre les ailes et la poutre latérale ( 4), les faces intérieures de la poutre font avec les faces extrêmes des ailes, des angles obtus qui vont de 900 à 1101 pour In order to reduce the interference between the wings and the lateral beam (4), the inner faces of the beam make with the extreme faces wings, obtuse angles which go from 900 to 1101 for

les extrados des ailes et de 90 à 1100 pour les intrados des ailes. the extrados of the wings and from 90 to 1100 for the intrados of the wings.

La poutre latérale, dont l'inertie dans le sens de la hauteur est The lateral beam, whose inertia in the direction of the height is

supérieure à celle des ailes, sert de réservoir d'essence et est pro- than the wings, serves as a fuel tank and is

longéepar la dérive de direction ( 4 a). along the steering drift (4a).

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Claims

1 Aerodyne having, parallel to each side of the fuselage, a lateral beam on which the ends of the wings

and empennages of depth are embedded.

2 aircraft according to claim 1, characterized in that the recesses of the wings and empennages on the fuselage are offset in height: the wings and empennages form on each side of the fuselage a dihedron whose edge is formed by the

lateral beam.

3-Aerodyne according to claims 1 and 2, characterized

in that the number of wings is greater than two.

on each side of the fuselage of the dihedrons whose ridge is con-

staggered by the lateral beam.

4. An aircraft according to claims 1, 2 and 3, characterized

rised in that the wings and tail fins have flaps, flaps and analog fins to participate all in

the lift, stability and direction of the aircraft.

Aerodyne according to claims 1, 2, 3, 4, characterized

rised in that the wings and empennages are constituted of elements

identical.

Aerodyne according to claims 1, 2, 3, 4, characterized

risé in that the lateral beams constitute on both sides of the wings a drift channeling the flow of air on the extrados

and on the underside of the wings.

Aerodyne according to claims 1, 2, 3, 4, 6, characterized in that

characterized in that the lateral beams constitute reservoirs

of gasoline and container for various accessories, electronic

luggage